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【摘要】針對當前我國火電站燃煤機組的高耗高排問題，為有效提升我國火電站燃煤機組的節能性，論文首先介紹了我國火電站燃煤機組進行節能減排的必要性，繼而詳細分析了相變換熱器節能技術、在線實時監測粉料流量技術2種可在燃煤機組節能減排上充分應用的節能技術。

【關鍵詞】節能技術；燃煤機組；相變換熱器；在線實時監測

1燃煤機組節能減排的緊迫性

隨著我國社會經濟的大力發展，對電力需求的不斷提升，依托我國自身所具備的煤炭資源優勢，燃煤火電站得到了巨大的發展。雖然從2014年起我國開始強調綠色經濟，但是燃煤火電站裝機容量的增加趨勢并不會直接停止，預期會到2020年左右到達頂峰。另一方面，隨著我國環境問題的不斷惡化，從民間到政府層面都提升了對綠色經濟、生態環保方面的重視程度，并提出了2020年單位碳排放強度較之2005年降低45%的目標[1]。

2相變換熱器節能技術

2.1相變換熱器運作原理

相變換熱器又被稱作復合相變換熱器，和一般的技能技術不同，其首次在理論層面將換熱器最低金屬壁面溫度定義為“第一設計要素”，并提出了將腐蝕、煙氣低溫結露置于可控可調狀態的概念。在相變換熱器節能技術中，其核心理念為“相變”和“復合”，通過在燃煤機組中設置“相變換熱器”，借助于優化設計，繼而實現在燃煤機組的運作過程中對煙氣低溫余熱進行回收。相變換熱器節能技術核心部件為“相變段”，通過其可以將原先熱管換熱器中彼此獨立的部分，轉化為一個相互關聯的整體，并充分利用氣體和液體之間的轉變，實現液化潛熱和汽化潛熱之間的高效傳熱，達到回收煙氣低溫余熱的效果，繼而將這些回收的余熱投入到機組發電中，起到燃煤電站機組節能的目的。具體運作過程為，在相變換熱器的相變下段，煙氣是主要的放熱物質，傳熱媒介水是吸熱物質，而在相變中水是處于密閉環境下的，因此，在相變下段，煙向水傳播的熱會進一步轉化為水的氣化熱量，而在一定的氣壓下，汽化后的水會經過水器分離器而回到受熱段，并再次放出熱量變為水回到下端再汽化，周而復始，完成熱量從低端傳向高端，從排煙傳到機組的效果。

2.2相變換熱器節能技術應用效果

以某一實際燃煤電廠為例，其在2015年末正式開始將相變換熱器節能技術應用于自身的發電機組中，2014—2015年與2015—2016年的燃煤機組鍋爐的排放平均溫度如表1所示。從表1數據顯示可知，該燃煤電廠在2015年末將相變換熱器節能技術引進后，電廠內的5個機組均呈現十分明顯的排煙平均溫度的降低，其中最高的降幅達到87℃，最低也有59℃。通過相變換熱器節能技術的應用，有效將大量排煙中的熱量進行回收，繼而保持機組金屬受熱面的溫度一直處于一個較好的水平下，遠離酸漏點的腐蝕。一方面有效提升了燃煤機組的能源利用效率，另一方面也降低了機組的被損害性。

3在線實時監測粉料流量技術

3.1在線實時監測粉料流量技術原理

在燃煤電廠機組的運作過程中造成能源污染的部件很多，其中煤粉制備系統便是造成燃煤電站原料浪費的一個重要部分。在傳統的燃煤電站煤粉制備系統中，磨煤機只承擔磨煤的任務，但是在煤粉的粗細度和通入流量的控制上，則嚴重不足，粒度過粗的顆粒會因為通風量的控制，被送回到磨煤機進行再磨制，但是相應的通風量卻不能再回到磨煤機中。當燃煤電站燃燒煤的煤質很差時，通風量和回粉量都會很大，繼而便會造成一些過粗的煤粉被反復磨制，最后造成巨大的電能浪費。在線實時監測粉料流量技術則是在燃煤電站磨煤系統的粗粉分離器的回粉管道上，設計一套在線實時監測粉料流量系統，繼而在燃煤機組的運作過程中，實時對磨煤系統中粗粉分離器的粗粉損失流量及累積流量進行統計，算出粗粉分離器的循環倍率K，其計算公式如下：K=B/A=C/A+1式中，A為粗粉分離器出口處的煤粉量；B為進口處的煤粉量；C為粗粉分離器的回粉量。然后在滿足燃煤機組的通風量最低要求背景下，對通風量進行調整使粗粉分離器處的循環倍率最大限度接近1，進而即可實現使用最佳的通風量進行煤粉的輸送，避免浪費過多的電能，起到降低排煙熱損失、減少排放量和提高機組燃燒效率的作用。

3.2在線實時監測粉料流量技術應用效果

以某300MW燃煤電廠為例，其原有的磨煤系統中設計中，為盡可能滿足燃煤機組的需要，繼而排粉風機的型號選擇偏大，存在著大馬拉小車的問題，因此，存在著十分嚴重的電能浪費的問題。該燃煤電站在采用在線實時監測粉料流量技術后，在機組的運作中可實時測出最適宜的粗粉分離器的循環倍率，繼而進行排粉風機的功率調節。該燃煤電廠一共具有2套鍋爐，在使用在線實時監測粉料流量技術后，經過初步的簡單估算，僅僅在耗電量的節約上，其中每年每臺機組可剩下的電量為2.24GW•h，將其折合為標準煤達到600t，換算為二氧化碳的排放量達到1150t。此外，在降低排煙熱損失、提高機組燃燒效率方面也起到了十分顯著的效果，說明在線實時監測粉料流量技術具有切實的燃煤機組節能作用。

4結語

綜上所述，面對我國大力發展綠色經濟和低碳經濟的宏觀背景，對于我國數量眾多的燃煤火電站而言，要保障自身在新時期還能繼續生存下去，其關鍵在于降低自身的能耗和排放。

【參考文獻】

【1】趙世飛,徐鋼,王春蘭,等.一種普適性電廠節能技術:原煤低溫預干燥[J].動力工程學報,2016,36(6):486-492.

作者:王森 王桂林 邊疆 周義剛 薛澤海 單位:國網天津市電力公司電力科學研究院 天津市電力科技發展有限公司